Mouvements gravitaires de côtes rocheuses et d’arrière littoral : … · 2019. 7. 11. · 1. CONTEXTE 2. OBJECTIFS 3. SITE PILOTE 4. MÉTHODOLOGIE 5. GÉOPHYSIQUE 6. CONCLUSION-10-5

Mouvements gravitaires de côtes rocheuses et d’arrière littoral : rythmes d’évolution, seuils de déclenchement et modélisation

spatialisée de l’aléa (Normandie, France)

- Projet ANR RICOCHET 2017-2020 [ANR-16-CE03-0008] -

Journées des Jeunes Géomorphologues 2019-24 janvier 2019 –

Guillaume THIRARD*,**, Gilles GRANDJEAN**, Olivier MAQUAIRE*, Stéphane COSTA*, Yannick THIERY**, Candide LISSAK** Laboratoire LETG-Caen UMR 6554 CNRS, Université de Caen-Normandie** BRGM Orléans, 3 avenue Claude Guillemin 45100 Orléans

Journées des Jeunes GéomorphologuesRouen, le 24 janvier 2019

Répartition spatiale des mouvements hydrogravitaires recensés en Normandie (d’après Fressard, 2013)

Interface socle armoricain / bassin parisien

Géologie complexe et stratifiée prédisposition aux instabilités gravitaires

Facteurs environnementaux (pluie, gel, érosion marine…) préparation des terrains / déclenchement

Phénomènes gravitaires sur l’ensemble de la région glissements et éboulements majoritaires

Zones les plus concernées : Bessin/Pays de Caux (littoral) et Pays d’Auge (littoral + hinterland)

Géologie de la Normandie à l’Oxfordien supérieur (≃ 160 Ma BP) (d’après O. Dugué, 1989)

Transfert de matériaux détritiques

Spécificités régionales :

1. CONTEXTE 2. OBJECTIFS 3. SITE PILOTE 4. MÉTHODOLOGIE 5. GÉOPHYSIQUE 6. CONCLUSION

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Dans la continuité des travaux déjà réalisés, ce travail de thèse vise à :

Renforcer la connaissance liée à l’influence des variables de contrôle sur le déclenchement des

glissements de terrain

Bien mettre en évidence les liens pluie-nappes-déplacements

Caractériser quantitativement l’aléa (prévision spatiale, prédiction temporelle, estimation de

l’intensité)

Des secteurs d’intérêt spécifiques :

Littoral et arrière-littoral du Pays d’Auge : glissements superficiels et grands glissements profonds

rotationnels-translationnels

Littoral du Pays dieppois (Côte aux Hérons) : éboulements/effondrements et vidange de poches

sableuses

Site pilote : cirque d§es Graves (Villerville), puis déclinaisons régionales



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Le cirque des Graves (Villerville) :

Glissement complexe rotationnel/translationnel actif (2 à 10cm/an) ;

Domaine côtier : érosion et influence des marées ;

Applications futures en arrière littoral à lithologie comparable (vallée de la Touques) ;

Nombreuses données à disposition pour les modèles conceptuels et numériques : observatoire OMIV, travaux de

O. Maquaire et C. Lissak.



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1/ Synthèse des données disponibles (piézométriques, climatiques, cinématiques, géologiques, géotechniques…)

Travaux O. Maquaire et C. Lissak + instrumentation OMIV

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Données piézométriques (ponctuelles et continues) :

Réseau de piézomètres et inclinomètres suivi par le laboratoire LETG-Caen en 2019

Les grandes étapes de cette thèse :



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REF4

Données climatiques (station Campbell de Villerville) :

Acquisitions depuis le 20/12/2012

Paramètres à pas de temps 6mn : Pluie & °C

Paramètres à pas de temps 1h : Pluie, °C, vent + direction, ensoleillement

Synthèse journalière des données de pluie et de température à la station de Villerville du 20/12/2012 et le 10/01/2019



-10

-5

0

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0

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Tem

pé

ratu

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re (

en

°C

)

Pré

cip

itat

ion

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urn

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res

(en

mm

)


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Données de cinématique (réseau GPS OMIV) :

Acquisitions depuis le 09/07/2009 (quelques lacunes dans les chroniques)

Enregistrement à pas de temps horaire et journalier

Valeurs de déplacements pour les 3 GPS de Villerville du 09/07/2009 au 03/06/2018

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Dép

lace

men

ts (

en m

)

VLRV VLRH VLRB




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2/ Acquisition de données complémentaires afin de définir des modèles théoriques de fonctionnement

Géophysique : polarisation spontanée, tomographie électrique, sismique réfraction

REF2

REF3

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Levé de tomographie électrique ou ERT (Lissak, 02.2009)

Mesure de polarisation spontanée (Sallent, 04.2018)




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Hydrologie de surface : localisation, débits, conductivité, pH…

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Zone saturée dans le parc des Graves (Thirard, 01.2018)

Mare en bas d’escarpement principal (Thirard, 09.2018)




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3/ A partir de ces données, définition de modèles conceptuels de fonctionnement

REF4




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4/ Définition de seuils de rupture par modélisation numérique, en 1D (FLAME), 2D (FLAC) et 3D (ALICE) et

intégration des effets du changement climatique

REF4

Exemple du logiciel BRGM© ALICE® (Bernardie et al., 2018)




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4/ Définition de seuils de rupture par modélisation numérique, en 1D (FLAME), 2D (FLAC) et 3D (ALICE) et

intégration des effets du changement climatique

5/ Application envisagée à d’autres sites à :

lithologie comparable en domaine continental

lithologie distincte en domaine littoral

REF4




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Déterminer le potentiel électrique naturel lié à la circulation de l’eau dans le glissement des Graves ;

Définir les zones d’écoulement préférentielles ;

Réalisation d’une cartographie de tout le site par interpolation à partir de données ponctuelles.


Mission de Polarisation Spontanée (PS) :

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REF3

REF4 Réseaux de

drainage

Influence de la vallée sèche

sur les apports amont ?

Zone + fragmentée= plus de circulation


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Profil sismique haute résolution

Réalisation d’un profil combiné sismique/ERT haute résolution + profil sismique transversal


Affinement du modèle géologique du cirque des Graves ;

Meilleure connaissance de la structure interne et des écoulements le long d’un profil haute résolution 2D ;

Mise en place de modèles hydromécaniques sous FLAC2D® à partir de ces nouvelles connaissances et des données

déjà acquises

Levés tomographie électrique (ERT)/ sismique réfraction :

Répartition des profils ERT/sismique


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Implantation de 36 capteurs sismiques autonomes triphasés

Géophonetriaxial

Enregistreur

GPS

Dongled’activation


Affinement du modèle géologique du cirque des Graves ;

Meilleure connaissance de la structure interne et des écoulements le long d’un profil haute résolution 2D ;

Mise en place de modèles hydromécaniques sous FLAC2D® à partir de ces nouvelles connaissances et des données

déjà acquises

Levés tomographie électrique (ERT)/ sismique réfraction :


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Traitement des données de géophysique acquises fin 2018 (ERT / sismique)

Poursuite des travaux de modélisation sous FLAME (statistiques prédictives)

Mise en place de modèles hydromécaniques 2D à partir des données de géophysique

Connaissance de l’hydrologie de surface :

Etude de l’hydrologie de surface en période de hautes eaux (mars / avril)

Analyses hydro-chimiques complémentaires (apports continentaux / impluvium)

Définition/affinement des modèles conceptuels (géométrique, hydromécanique…) à partir des données à disposition

Poursuite du travail de veille de terrain

Perspectives des travaux de recherche :


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Merci de votre attention

Documents

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